高年级本科生和研究生中相当部分学生没有车辆工程专业主课知识,但又面临车辆工程专业相关学习要求。为强化这类学生的专业基础知识,特设置该课程。全部课程48学时,2016年开课到现在,每年选课的学生人数在30~50人之间,通过学习,学生的普遍反馈是对车辆的认识更加深刻且专业,能够顺利进入课题研究。本课程主要内容:
1、本课程主讲汽车六大性能:经济性、排放性、动力性、制动性、平顺性和操稳性。根据理解性能的需要添加相关结构和工作原理的内容,在此基础上补充电器架构和电控的知识,最后以试验测试结束。全课程的核心是性能,重点是四大底盘性能,适合于进入汽车工程专业的研究生强化基础或零基础学习。
2、教材内容宽泛,但更注重基础。本课程内容包含了汽车结构、汽车理论、汽车总体设计等的内容,涉及的内容较多,但课程的主体内容是汽车四大底盘系统的基本结构、工作原理和汽车性能,突出课程的专业基础性。
3、将电动汽车和燃油汽车的相关结构、原理和性能融合纳入课程内容。这有助力车辆工程各专业方向学生的学习和使用。比如将发动机和电机并列在同一章中进行讲解。经济性中讲解燃油经济性,也讲用电经济性。排放性中既讲燃油汽车的尾气排放,也讲电动汽车的用电相关排放。
4、进一步丰富悬架运动学和操稳性相关内容。这符合当前汽车研究关心的重点性能,也是汽车动力学比较复杂的内容部分。将国外教材中的相关内容引入本教材,拓展学生视野,增强学生对这些复杂内容的理解。
5、课程讲解中内容的安排遵循逻辑为:基本结构->工作原理->系统性能->性能测试,便于学生理解和掌握,也对研究生开展相关研究工作起到引导作用。
课程教学大纲如下:
1 汽车总体设计和性能
1.1 汽车设计流程
1.2 汽车总体设计
1.3 汽车的性能
1.4 发动机的输出性能
1.5 汽车驱动电机的输出特性
1.6 轮胎的基本性能
2 汽车的动力性
2.1 汽车传动系统基本结构
2.2 汽车的驱动力
2.3 汽车的行驶阻力
2.4 路面的法向作用力和附着力
2.5 汽车的加速性能和爬坡性能
3 汽车的燃料经济性和排放性
3.1 汽车动力系统基本结构
3.2 汽车燃料经济性和排放性法规
3.3 汽车燃料经济性及其计算
3.4 汽车系统匹配与经济性的关系
3.5 汽车的排放性
4 汽车的制动性
4.1 汽车制动系统基本结构
4.2 汽车制动时的受力和运动
4.3 汽车的制动效能和安全车距
4.4 汽车制动效能的恒定性
4.5 汽车制动时方向稳定性
4.6 前后制动器制动力比例关系
5 汽车的平顺性
5.1 汽车悬架系统基本结构
5.2 人体对振动的反应和平顺性的评价
5.3 汽车行驶的路面特性
5.4 汽车平顺性分析
5.5 汽车七自由度振动系统分析
5.6 汽车乘客与座椅系统对平顺性的影响
5.7 悬架的弹性特性和阻尼特性
6 汽车的操纵稳定性
6.1 汽车操稳性和评价方法
6.2 汽车转向系统基本结构
6.3 汽车转向系统的运动和受力
6.4 线性二自由度汽车操稳模型分析
6.5 汽车操稳性与转向系统的关系
6.6 汽车操稳性与路面切向力的关系
7 悬架运动及其对汽车性能的影响
7.1 悬架结构参数及其变化
7.2 汽车纵向性能与悬架的关系
7.3 汽车平顺性与悬架的关系
7.4 汽车操稳性与悬架的关系